dumaiОкеан Европы, похоже, слабо питает её мелкие подлёдные карманы
Кратко
Учёные смоделировали, может ли вода из глубокого океана Европы подняться по трещинам и заполнить мелкие подлёдные резервуары. Модели показали, что даже в благоприятном случае воды для этого не хватает, а турбулентное охлаждение ещё быстрее замораживает и закупоривает каналы.
Почему это важно
Если на Европе и есть мелкая жидкая вода, она, вероятно, возникает не из прямого притока из океана, а за счёт местного таяния льда. Это важно для того, как будущие миссии будут трактовать найденную там воду и искать признаки обитаемости.
Разбор
Учёные проверили довольно конкретную идею: может ли вода из глубокого океана Европы подняться по узким трещинам в ледяной коре и заполнить неглубокие карманы прямо под поверхностью. Для этого они не смотрели на Европу «в целом», а собрали две подробные модели движения и нагрева воды — одну для спокойного течения, другую для турбулентного, то есть с завихрениями и перемешиванием. Такой подход нужен, потому что в узких каналах тепло уходит очень быстро, а значит вода может замёрзнуть ещё до того, как доберётся туда, куда надо.
Сначала авторы проверили максимально благоприятный сценарий: они специально не учитывали потери тепла за счёт конвекции, то есть движения и перемешивания, которое обычно только ускоряет охлаждение. Даже в таком «щедром» варианте оказалось, что воды, успевающей подняться по трещинам до замерзания, всё равно недостаточно, чтобы объяснить предполагаемые поверхностные формы. Иными словами, сама геометрия и тепловые условия в ледяной коре слишком жёсткие для прямой подпитки этих мелких резервуаров из океана.
Потом они добавили турбулентность — и картина стала ещё менее благоприятной. Перемешивание ускоряет потерю тепла, вода переохлаждается, в ней образуются мелкие кристаллы льда, а затем трещина начинает забиваться льдом и перекрываться. Получается, что канал не просто медленно замерзает, а может довольно быстро сам себя закупорить.
Из этого авторы делают важный вывод: если на Европе и существуют неглубокие карманы жидкой воды, то они, скорее всего, образуются не за счёт прямого притока из океана, а местно — когда лёд рядом с ними тает на месте.
Можно ли доверять
Это статья из рецензируемого журнала Nature Astronomy, так что работу уже проверили другие учёные. Но здесь не было эксперимента на Европе, а только расчётные модели, поэтому выводы очень сильны именно для этой физической схемы и всё равно зависят от того, насколько точно модели описывают лёд, теплообмен и поток в трещинах.
Пересказано ИИ по научной статье. Как это устроено